Regelung mechatronischer Systeme

11M2235

Master

Deutsch, Englisch

5.0

unregelmäßig

Idealerweise als Folgeveranstaltung zu Systemtheorie.

1 Semester

Mechatronische Systeme sind häufig durch ein wesentlich 
nichtlineares Verhalten von vielen gekoppelten Regelgrößen gekennzeichnet. In diesen Fällen sind klassische Verfahren der linearen Eingrößenregelung nicht mehr zielführend. In diesem Modul werden lineare Mehrgrößenregelungen sowie ausgewählte nichtlineare Verfahren vorgestellt, die sich für wichtige Anwendungsgebiete der Mechatronik (Roboterregelung, autonome Fahrzeuge) 
als praktikabel herausgestellt haben.

1. Modellbildung: Mehrkörperdynamik, Systeme mit örtlich verteilten Parametern, Eigenschwingungen, Steuerbarkeit nichtlinearer Systeme, 
   Modellierung von Unsicherheiten, unteraktuierte Systeme, Stabilität bei nichtlinearen Systemen
2. Mehrgrößenregelung: Modale Regelung, H2, H-unendlich Regelung
3. Kombination von Vorsteuerung und Regelung (Flachheitsbasierte Regelung, 
   exakte Linearisierung, inverse Dynamik)
4. Ausgewählte nichtlineare Verfahren (Iterativ lernende Regler, Gain Scheduling, Sliding Mode Control, Backstepping)

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

• Projektbericht (schriftlich) oder
• mündliche Prüfung

Benotete Prüfungsform: Nach Absprache mit den Studenten.

mehrere kleine Matlab Programmieraufgaben (Hausarbeit - kein klassisches Praktikum)

ca. 6 Versuche

Projektbericht (schriftlich): 5 Minuten Kurzreferat, Ausarbeitung: 10 - 20 Seiten

Mündliche Prüfung: siehe Allgemeiner Teil der Prüfungsordnung

Regelungstechnische Grundlagen (Reglerentwurf für lineare Systeme), Grundlagen der Modellbildung mechanischer Systeme 

Die Absolvent*innen besitzen einen breiten Überblick über moderne Verfahren der Regelungstechnik und verstehen die anwendungsspezifischen Aspekte aus Sicht der Mechatronik.

Die Absolvent*innen sind in der Lage, die Anforderungen von mechatronischen Regelungssystemen in den Kontext von modernen Regelungsansätzen einzuordnen. Sie lösen die entsprechenden Problemstellungen mittels geeigneter Software Tools und können die Ergebnisse auf das mechtronische Anwendungsproblem übertragen.

Die Absolvent*innen sind in der Lage, aktuelle wissenschaftliche Literatur zur Regelung mechatronischer Systeme zu verstehen und auf neue Anwendungen zu übertragen.

• Rehm, Ansgar

• Rehm, Ansgar